单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,共射、共集电极放大器及其负反馈,基本放大电路,主要授课内容,第二篇,宴课氨降专分疤猖员娩庭晃翘抬砧梳未猩晦师蹲点劣轴啡郑捞请脉杂鹿旱第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,第,7,章 基本放大电路,7.2,共集电极放大电路,(,射极跟随器,),7.3,放大电路中的负反馈,7.1,分压式偏置共发射极电压放大器,第二篇,仆砧急履憨阿谅讶情椰欧共啸闷笨牲盔蘸赤楔忻邱剩思测覆凳戮圭趾甩谨第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,学习基本放大电路,学习目的与要求,1.,掌握基本放大电路的组成及工作原理,了解放大电路的一些基本概念;,2.,掌握基本放大电路的图解分析法和微变等效电路分析法;,3.,熟练掌握分压式偏置共发射极放大电路的静态分析和动态分析及其特点。,第二篇,佬须售谈娜虐载播蘑右陷患娶帜苇泅荐击贪闭蹄凝匀因荫彼挎篱褂遁世媚第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,基极电源,7.1,共发射极电压放大器,双电源共发射极单管放大电路,E,C,C,2,+,R,C,R,B,+,C,1,3DG6,I,C,I,B,I,E,E,B,R,L,输入回路,输出回路,集电极电阻,约为几至几十欧,NPN,型管,耦合电容,耦合电容,基极电阻,约几十至几百千欧,集电极电源,约为几至几十伏,负载电阻,电路中发射极是输入、输出回路的公共支路,而且放大的是电压信号,因此称之为共发射极 电压放大器。,电路各部分作用:,晶体管,T,:放大器的核心部件,在电路中起电流放大作用;,电源,E,C,:为放大电路提供能量和保证晶体管工作在放大状态;,电源,E,B,和电阻,R,B,:使管子发射结处于正向偏置,并提供适当的基极电流,I,B,;,耦合电容,C,1,和,C,2,:一般为几微法至几十微法,利用其通交隔直作用,既隔离了放大器与信号源、负载之间的直流干扰,又保证了交流信号的畅通;,电阻,R,C,:将集电极的电流变化变换成集电极的电压变化,以实现电压放大作用。,第,2,页,演尧画搅拙雪醇砍但捧抄胖靡瞬酌月府逗岂其裴楼钥戍饵迷胸汇醇拈廉截第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,单电源共发射极单管放大电路,+,U,CC,C,2,+,R,C,R,B,+,C,1,R,L,实用中,一般都采用单电源供电,而且把发射极的公共端作为“,地,”点,并按习惯画法把集电极电源以电位形式标在图中。,放大电路的直流通道,晶体管放大电路实际上是一个,交、直流共存,的电路。当交流信号,u,i,=0,时,电路所处的工作状态称为,“静态”,,静态时等效电路称为它的,直流通道,。,+,U,CC,R,C,R,B,U,CE,I,C,I,E,I,B,U,BE,直流通道中耦合电容相当于开路,电路中的各电压、电流都是直流量。电路中仅有直流量时的工作状态称为“,静态,”。,放大电路的直流通道,第,2,页,休根读娄跑瞄彝墓涸虹如嘉舜邮政郭脸臀吐啪化涸蓄渗溢默葫唉兼胡立涤第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,静态时三极管各极电流和电压值称为静态工作点,Q,(主要指,I,BQ,、,I,CQ,和,U,CEQ,)。静态分析主要是确定放大电路中的静态值,I,BQ,、,I,CQ,和,U,CEQ,。,放大电路的静态分析,+,U,CC,R,C,R,B,U,CE,I,C,I,E,I,B,U,BE,由直流通道可对,Q,点进行估算:,静态工作点,Q,例:,已知图中,U,CC,=10V,,,R,B,=250K,,,R,C,=3K,,,=50,,求放大电路的静态,工作点,Q,。,解:,所以,,Q,=,I,B,=37.2,A,,,I,C,=1.86mA,,,U,CE,=4.42V,。,第,2,页,意括脖番媳境勋勘席绞厌嚎姥苗似蝎谗击冗坚寨稍禽弟汕葡烦装俩试耸聊第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,由于放大器一般都工作在小信号状态,即工作点在特性曲线上的移动范围很小。因此晶体管虽然工作在非线性状态下,但采用它的等效,线性模型,微变等效电路,所分析得出的结果,与其真实状况相比仅有微小误差,可运用线性电路模型分析问题则带给我们极大的方便。,R,L,u,S,R,S,u,i,R,C,R,B,u,0,u,ce,i,c,i,i,i,e,i,b,仅有交流信号作用下,电容相当于短路,,U,CC,=0,相当于“地”电位,因此电路为左图所示。,放大电路的,动态,分析(交流通道),u,S,R,S,u,i,R,C,R,B,u,0,i,c,i,i,i,b,i,b,r,be,上述微变等效电路中:,第,2,页,烙洁亭聂做绿瞄蜀泣票毛宋粪丁促液颁祷名凤冠导迷圃称客龙布茵莽友掀第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效成一个线性电路,这个线性电路就是放大器的,微变等效电路,,对该线性电路进行分析的方法称为微变等效电路分析法。,等效的条件,是晶体管在小信号(微变量)情况下工作。这样就能在静态工作点附近的小范围内,用直线段近似地代替晶体管的特性曲线。,右图所示为晶体管的输入特性曲线。在,Q,点附近的微小范围内可以认为是线性的。当,u,BE,有一微小变化,U,BE,时,基极电流变化,I,B,,两者的比值称为三极管的动态输入电阻,即,r,be,。,微变等效电路的基本思路,输出特性曲线在放大区域内可认为呈水平线,集电极电流的微小变化,I,C,仅与基极电流的微小变化,I,B,有关,而与电压,u,CE,无关,故集电极和发射极之间可等效为一个受,i,b,控制的电流源,即:,第,2,页,毗查硬坛拯酸接傀酪升幼海芬懦偏待汗露匣嗡赦彤散湍椰蝗铁漾庭橇室娠第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,电压放大倍数:,对上述微变等效电路进行分析:,式中,R,L,=,R,C,/,R,L,共发射极放大电路的微变等效电路。,输入电阻,R,i,:,当,R,L,=,(开路)时:,输出电阻,R,0,:,共射极电压放大器由于,r,be,较小而使输入电阻,R,i,不大;而输出电阻,R,0,=,R,C,,显然不够小。,第,2,页,靖钓淹骗艳泥蹭涕狂醇呀泽元醚拌滋凸读牡斜焉视丝翠爵额疆脓焦揍爪胆第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,输入电阻,R,i,的大小决定了放大电路从信号源吸取电流的大小。为了减轻信号源的负担,总,希望,R,i,越大越好,。另外,较大的输入电阻,R,i,,也可以降低信号源内阻,R,S,的影响,使放大电路获得较高的输入电压。在共发射极放大电路中,由于,R,B,比,r,be,大得较多,,R,i,近似等于,r,be,,一般在在几百欧至几千欧,因此是比较低的,即,共射放大器输入电阻不理想,。,输入、输出电阻对放大器,有何影响?,对负载而言,总希望放大电路的,输出电阻越小越好,。因为放大器的输出电阻,R,o,越小,负载电阻,R,L,的变化对输出电压的影响就越小,使得放大器带负载能力越强。共发射极放大电路中的输出电阻,R,o,在几千欧至几十千欧,一般认为是较大的,也,不理想,。,共发射极电压放大器的电压放大倍数与晶体管的电流放大倍数,、动态转入电阻,r,be,及集电极电阻,R,C,、负载电阻,R,L,均有关。由计算式可看出,当,r,be,和,R,L,一定时,,A,u,与,成正比。,共发射极电压放大器的电压放大倍数与哪些参数有关?与晶体管的,值成正比吗?,第,2,页,剩蛛拍喊缠氯誓焚族惮缺底酮肮龚烽恢虞究二绳吻双历才痛浴梦用彩峻拯第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,共发射极单管放大器的电压放大倍数较高。,放大电路分析综合,有交流信号输入时,电路中的电流、电压随输入信号作相应变化的状态。由于动态时放大电路是在直流电源,U,CC,和交流输入信号,u,i,共同作用下工作,电路中的电压,u,CE,、电流,i,B,和,i,C,均包含两个分量。,u,S,R,S,放大电路输入加,u,i,后,晶体管的,U,BE,就变成了,u,i,+,U,BE,;同时,i,B,=,i,b,+,I,B,;,i,C,=,i,c,+,I,C,,晶体管输出电压,u,CE,=,U,CC,-,I,C,R,C,;,经电容,C,2,滤波后得到放大器输出电压:,u,0,=,U,CC,-,i,C,R,C,由于,i,C,R,C,是随,u,i,的增加而增加,因此,u,0,随,u,i,增加而减小,即输出、输入电压是,反相关系,,因此共发射放大电路也称为,反相器,。,+,U,CC,u,i,C,2,+,R,C,R,B,R,B2,+,C,1,R,L,u,0,u,CE,i,C,i,i,i,E,i,B,I,B,第,2,页,溉备荐虏谅耽阁苫盎披葬拜乖锅妙菩虾探样王铆性袋汇叔胳方茄榔拌室僳第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,图解步骤:,(,1,)根据静态分析方法,求出静态工作点,Q,。,(,2,)根据,u,i,在输入特性上求,u,BE,和,i,B,。,(,3,)作交流负载线。,(,4,)由输出特性曲线和交流负载线求,i,C,和,u,CE,。,放大电路静态工作点的图解法,第,2,页,歪穿迷罐券觅梨咱帅佛烬壹城巍轰绍搽省拙滦定如捏钞滤位楔社酗皑隙矿第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,1.,由于,C,2,的隔直作用,,u,CE,中的直流分量,U,CE,被隔开,放大器的输出电压,u,o,等于,u,CE,中的交流分量,u,ce,,且与输入电压,u,i,反相。,2.,放大器的电压放大倍数可由,u,o,与,u,i,的幅值之比或有效值之比求出。负载电阻,R,L,越小,交流负载电阻,R,L,也越小,交流负载线就越陡,使,U,o,m,减小,电压放大倍数,A,u,下降。,3.,静态工作点,Q,设置得不合适时,将对放大电路的性能造成影响。若,Q,点偏高,当,i,b,按正弦规律变化时,,Q,进入饱和区,造成,i,c,和,u,ce,的波形与,i,b,(或,u,i,)的波形不一致,,输出电压,u,o,的负半周出现平顶畸变,,称为,饱和失真,;若,Q,点偏低,则,Q,进入截止区,,输出电压,u,o,的正半周出现平顶畸变,,称为,截止失真,。饱和失真和截止失真统称为非线性失真。,从图解分析过程中可得出如下重要结论:,u,0,上削波出现截止失真,u,0,下削波出现饱和失真,第,2,页,昼妻营荫劈子虽请盼骋捎公楔伸冰伊咎递袖宣阵输橇媒州堑拘剖乃译楼炎第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,即:,温度对静态工作点的影响,问题讨论,温度升高,U,BE,减小,I,CBO,增大,增大,I,C,增大,对于固定偏置式共发射极放大电路而言,静态工作点由,U,BE,、,和,I,CEO,、,I,CB0,决定,这几个参数均随温度的变化而发生变化。,Q,变,U,BE,I,CEO,变,T,变,I,C,变,I,CEO,增大,第,2,页,鸟刨蝉陕柔斯揩未节彭致妖恩矾脚跳虽惯酵持衅双棵锯搽筒俗辕霸廉掏钡第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,与温度基本无关,具有工作点稳定的放大电路,条件:,I,1,I,2,I,B,调节过程:,则,+,U,CC,C,E,R,E,u,S,R,S,u,i,C,2,+,R,C,R,B1,R,B2,+,C,1,R,L,u,0,u,CE,i,C,i,i,i,E,i,B,I,2,I,1,第,2,页,撂狱氮苫澎厩饰砂溢保勇袍宜痘诫耗紧人拎笑降啊蛤臂陕逾淳栓怨瘁章真第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,动态分析:,分压式偏置共发射极电压放大器的分析,静态分析:,第,2,页,虽习垫酌超魁勇源卫跨葱呀道涪泻滓娩数业线嘎僻错哭剁炳帝拾酉表琵秋第,7,章 基本放大电路第,7,章 基本放大电路,讨论题,静态情况下,放大,电路中,C,1,、,C,2,有无,端电压?极性如,何?,若静态工作点,Q,较高时,输出易进入饱和区,输出波形将出现下削波;,Q,点设置较低时,输出又易进截止区,输出波形则出现上削顶。显然无论是上削顶还是下削顶,都造成了输出波形的失真,为消除这些失真,